- •080401.65 «Товароведение и экспертиза товаров»,
- •260902.65 «Конструирование швейных изделий»,
- •Учебно-методическим
- •Предисловие
- •План лабораторных занятий по химии
- •Техника безопасности при работе в лаборатории химии общие правила проведения работ
- •Правила техники безопасности
- •Правила противопожарной безопасности
- •Меры первой помощи при несчастных случаях
- •Лабораторная работа № 1 получение и свойства неорганических соединений
- •Лабораторная работа № 2 молярная масса. Химический эквивалент
- •Лабораторная работа № 3 Основные закономерности протекания химических процессов
- •Лабораторная работа № 4 растворы
- •Лабораторная работа № 5 гидролиз солей. Произведение растворимости
- •Лабораторная работа № 6 Окислительно-восстановительные реакции
- •Лабораторная работа № 7 гальванические элементы. Коррозия металлов
- •Лабораторная работа № 8 электролиз
- •Лабораторная работа № 9
- •Лабораторная работа № 10
- •Часть 1. P-элементы III и IV групп (Алюминий. Углерод)
- •Часть 2. P-элементы V группы (Азот. Фосфор)
- •Часть 3. P-элементы VI группы (Сера)
- •Часть 4. Водород и р-элементы VII группы (Водород. Галогены)
- •Лабораторная работа № 11
- •Часть 1. D-элементы VI и VII групп (Хром. Марганец)
- •Часть 2. D-элементы VIII группы (Железо. Кобальт. Никель)
- •Лабораторная работа № 12 комплексные соединения
- •Лабораторная работа № 13 Поверхностные явления. Дисперсные системы
- •Лабораторная работа № 14 определение качественного и количественного состава веществ
- •Часть 1. Определение качественного состава веществ
- •Часть 2. Определение количественного состава веществ
- •Лабораторная работа № 15 качественный Элементный анализ органических соединений
- •Лабораторная работа № 16 Предельные и непредельные ациклические углеводороды
- •Лабораторная работа № 17 Ароматические углеводороды (арены)
- •Лабораторная работа № 18 Галогенопроизводные углеводородов
- •Лабораторная работа № 19 гидроксильные соединения (спирты. Фенолы)
- •Лабораторная работа № 20 карбонильные соединения (альдегидЫ. КетонЫ)
- •Лабораторная работа № 21 карбоновые кислоты и их производные
- •Лабораторная работа № 22 липиды (жиры и жироподобные соединения)
- •Лабораторная работа № 23 углеводы (моно-, ди- и полисахариды)
- •Лабораторная работа № 24 Азотсодержащие органические соединения
- •Часть 1. Амины, азосоединения
- •Часть 2. Аминокислоты. Белки
- •Лабораторная работа № 25 высокомолекулярные синтетические соединения (полимеры)
- •Приложения
- •1. Единицы измерения физических величин
- •2. Фундаментальные физические постоянные
- •3. Давление насыщенного водяного пара (р) в равновесии с водой
- •080401.65 «Товароведение и экспертиза товаров»,
- •260902.65 «Конструирование швейных изделий»,
- •445677, Г. Тольятти, ул. Гагарина, 4.
Лабораторная работа № 9
s-элементЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Цель работы
Изучение способов получения и физико-химических свойств s-элементов периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.
Оборудование и реактивы
Пробирки, пробиркодержатель, фарфоровые чашки, тигель, спиртовка, спички, аппарат Киппа.
Натрий Na (литий Li, калий К), кальций Ca, магний Mg, карбонат магния MgCO3 (к), карбонат кальция CaCO3 (к), дистиллированная вода; растворы: хлорид кальция CaCl2, хлорид стронция SrCl2, хлорид бария BaCl2, гидроксид натрия NaOH, аммиак NH3•H2О, карбонат натрия Na2CO3, сульфат кальция CaSO4, известковая вода Ca(OH)2, мыльный раствор; индикаторы: фенолфталеин, лакмус, индикаторная бумага.
Экспериментальная часть 7
Опыт 1. Взаимодействие металлов с водой
1.1. Возьмите небольшой кусочек щелочного металла (натрий, калий или литий), который хранится в банке с керосином, тщательно осушите его фильтровальной бумагой, внесите в фарфоровую чашку, заполненную водой (до металла руками не дотрагиваться!). По окончании опыта добавьте несколько капель фенолфталеина и определите среду образовавшегося раствора.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
1.2. При взаимодействии магния с водой реакционную пробирку подогрейте некоторое время на спиртовке.
________________________________________________________________________________
Опыт 2. Восстановительные свойства кальция
2.1. В пробирку на 1/3 объема налейте дисстилированную воду и опустите кусочек кальция. Внесите в раствор 1–2 капли раствора фенолфталеина.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Опыт 3. Получение гидроксидов щелочноземельных металлов
3.1. К одинаковому объему растворов CaCl2, SrCl2, BaCl2, взятых в отдельных пробирках, прилейте разб. раствор щелочи. Обратить внимание на объем выпавшего осадка в каждой пробирке.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Повторите опыт, взяв вместо гидроксида натрия водный раствор аммиака. Сравните полученные результаты с предыдущим опытом. Дайте объяснение.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Опыт 4. Получение и свойства солей щелочноземельных металлов
4.1. Получение и свойства карбонатов щелочноземельных металлов. Получите в отдельных пробирках карбонаты кальция, стронция и бария из растворов соответствующих солей и карбоната натрия Na2CO3. ___________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Нагрейте содержимое пробирок. Обратить внимание на изменение цвета осадков.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Прилейте разбавленный раствор соляной кислоты во все пробирки.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
4.2. Термическая диссоциация карбоната кальция. Получите карбонат кальция. Осадок отфильтруйте, промойте и разделите на две порции. Одну порцию смешайте с водой и испытайте на лакмус.__________________________________________________________________.
Другую порцию после высушивания положите в пробирку и в течение 5–10 минут прокалите в пламени спиртовки. ____________________________________________________
После охлаждения тигля его содержимое смешайте с водой и испытайте индикаторной бумагой._________________________________________________________________________
4.3. Сравнительная растворимость сульфатов щелочноземельных металлов. К находящимся в трех пробирках разб. растворам хлорида кальция, стронция и бария добавьте понемногу насыщенный раствор сульфата кальция (гипсовой воды). Наблюдайте различную скорость образования осадков.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Запишите из справочника величины произведения растворимости сульфатов кальция, стронция и бария. Сделайте вывод о соответствии справочных и экспериментальных данных.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Опыт 5. Жесткость воды и ее устранение
5.1. На кончике ножа насыпьте в колбу карбонат магния MgCO3 и карбонат кальция CaCO3. Налейте на половину колбы воды и взболтайте. Из аппарата Киппа пропустите углекислый газ до полного растворения солей. Полученную жесткую воду оставьте для следующих опытов 5.2.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
5.2. В 4 пробирки налейте: в одну – дистиллированную воду, в остальные три – полученную жесткую воду.
В пробирку с дистиллированной водой прилейте по каплям из бюретки мыльный раствор до получения устойчивой мыльной пены, встряхивая пробирку после каждой капли. Запишите число капель, необходимых для этого. То же самое проделайте с одной из пробирок, где находится жесткая вода.
В другую пробирку с жесткой водой прилейте по каплям, при встряхивании, известковую воду Ca(OH)2 до появления неисчезающей мути. После этого добавьте, как и в первые две пробирки, мыльный раствор и заметьте число капель, необходимых для образования пены.
Последнюю пробирку с жесткой водой прокипятите и охладите, после чего определите, сколько капель мыльного раствора необходимо для образования пены.
Результаты занести в таблицу:
Пробирки |
Число капель мыльного раствора для образования пены |
с дистиллированной водой |
|
с жесткой водой без обработки |
|
с жесткой водой после прибавления известковой воды |
|
с жесткой водой после кипячения |
|
Вывод: ___________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Контрольные задания
Напишите уравнения реакций, в результате которых можно осуществить следующие превращения:
1. NaCl → NaOH → Na2CO3 → NaHCO3 → NaNO3 → NaNO2
2. NaCl → Na → NaH → NaOH → NaHCO3
3. CaCl2 → Ca → CaO → Ca(OH)2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CaCO3 → CaCl2
4. CaO → Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 → H3PO4 → Na2HPO4 → Na3PO4
5. ацетат магния → гидроксид магния → оксид магния → магний → нитрат магния
6. кальций → нитрид кальция → гидроксид кальция → хлорид кальция → нитрат кальция
Закончите уравнения реакций:
7. Na2O2 + KI + H2SO4 →
8. Na2O2 + KMnO4 + H2SO4 →
9. Na2O2 + CO2 →
10. NaI + H2O2 →
11. Какой объем займет водород (н.у.), полученный из пакета, содержащего гидрид лития массой 40 кг?
12. Сплав лития и магния растворили в разб. соляной кислоте. Определите состав сплава в массовых долях (%), если масса выделившегося газа составила 10% от массы сплава.
13. При взаимодействии гидрида металла (I) c водой массой 100 г получился раствор с массовой долей вещества в нем 2,38. Масса конечного раствора оказалась на 0,2 г меньше суммы масс воды и исходного гидрида. Определите какой гидрид был взят?
14. Взаимодействием кальцинированной соды массой 10,0 т с гашенной известью получена каустическая сода массой 6,7 т. Определите выход продукта (%).
15. Какую массу карбоната натрия надо прибавить к 800 дм3 воды, чтобы устранить жесткость, равную 6 мэкв/дм3?
16. Вычислите карбонатную жесткость воды, зная что для реакции с гидрокарбонатном магния, содержащимся в 500 см3 воды требуется 20 см3 0,12 н. раствора HCl.
17. В 1 дм3 воды содержатся ионы Mg2+ и Ca2+ массой 38 мг и 108 мг соответственно. Вычислите общую жесткость воды.
18. Определите жесткость воды, если для ее умягчения на 100 дм3 потребовался гидроксид кальция массой 7 г.
19. Вычислите карбонатную жесткость воды, если для реакции с гидрокарбонатом кальция содержащимся в 200 см3 воды, требуется 15 см3 0,08 н. раствора соляной кислоты.
20. Жесткость воды, в которой растворен только гидрокарбонат кальция, равна 4 мэкв/дм3. Какой объем 0,1 н. раствора соляной кислоты потребуется для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 75 см3 этой воды?
Пример. Сколько MgSO4 по массе содержится в 1 м3 воды, если жесткость этой воды составляет 5 мэкв/дм3. Какую массу Na2CO3 следует добавить к воде, чтобы устранить данную жесткость.
Решение
mЭ(MgSO4) = 120 / 2 = 60 г/моль
Масса соли в 1 м3 воды составит 5 • 1000 • 60 = 300000 мг = 300 г
MgSO4 + Na2CO3 = MgCO3↓ + Na2SO4
MgSO4 и Na2CO3 реагируют в эквивалентных количествах, mЭ(Na2CO3) = 53 г/моль
Определим число эквивалентов MgSO4 в 1 м3 раствора: 5 • 1000 = 5000 мэкв = 5 экв
Для устранения жесткости воды требуется 5 экв Na2CO3
или 5 • mЭ(Na2CO3) = 5 • 53 = 265 г
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________